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鐵路站場(chǎng)教學(xué)課程設計論文范文
一、引言
2010年起，我校交通運輸專(zhuān)業(yè)按照卓越工程師專(zhuān)業(yè)標準進(jìn)行培養，國家提出的“卓越工程師培養計劃”旨在培養適應社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展需要的工程技術(shù)人才，重點(diǎn)在于提高學(xué)生的實(shí)踐能力。隨著(zhù)高速鐵路和城市軌道交通的快速發(fā)展，對從事軌道交通系統規劃與運營(yíng)管理方面的人才提出了更高的要求，需要加強相關(guān)人才的培養，既要全面掌握基礎理論知識，也必須具備較強的實(shí)踐能力�！墩緢�(chǎng)與樞紐規劃設計》是交通運輸專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)主干課，該課程涉及鐵路工程與運輸組織學(xué)兩門(mén)學(xué)科，是一門(mén)交叉學(xué)科，是一門(mén)實(shí)踐性很強的課程，側重于技能訓練，要求加強課程的實(shí)驗與實(shí)踐環(huán)節。
《站場(chǎng)課程設計》正是繼《站場(chǎng)與樞紐規劃設計》理論課程之后的實(shí)踐性環(huán)節，是在學(xué)生學(xué)習了站場(chǎng)與樞紐設計基本理論和方法的基礎上，有針對性地安排的實(shí)踐訓練，促進(jìn)學(xué)生將所學(xué)的理論知識向實(shí)踐能力轉換。因此，迫切需要加強對課程設計環(huán)節教學(xué)的改革，從而啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新意識，培養學(xué)生的實(shí)踐能力，使學(xué)生在站場(chǎng)的設計和分析過(guò)程中將所學(xué)的基礎理論知識融會(huì )貫通，并掌握站場(chǎng)規劃與設計的新技術(shù)、新方法。
二、課程的教學(xué)現狀及存在問(wèn)題
《站場(chǎng)課程設計》已經(jīng)形成了雙線(xiàn)、單線(xiàn)樞紐區段站設計的不同情景設置。區段站課程設計的教學(xué)基本要求是：
�。�1）根據給定的資料，選定站型，確定主要設備的位置；
�。�2）計算到發(fā)線(xiàn)、調車(chē)線(xiàn)、牽出線(xiàn)、機走線(xiàn)及中間站臺等設備的數量；
�。�3）設計車(chē)站兩端咽喉，繪制非比例尺詳圖；
�。�4）計算坐標，推算到發(fā)線(xiàn)、調車(chē)線(xiàn)有效長(cháng)；
�。�5）繪制1∶1000比例尺詳圖；
�。�6）計算車(chē)站通過(guò)能力（到發(fā)線(xiàn)、咽喉及車(chē)站最終通過(guò)能力）。
以上課程設計內容的覆蓋面較廣，經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)總結發(fā)現仍存在如下問(wèn)題。
1.對鐵路運輸組織的作業(yè)流程掌握不全面。車(chē)站咽喉設計是車(chē)站設計的關(guān)鍵，由于對車(chē)站的主要作業(yè)流程沒(méi)有深入理解，造成車(chē)站咽喉設計中存在較多的不足，對平行進(jìn)路的設置不夠合理、靈活。
2.對鐵路站場(chǎng)設計規范和標準的理解不深。鐵路站場(chǎng)與樞紐的設計規范和標準是站場(chǎng)設計的主要依據，部分同學(xué)由于沒(méi)有深入理解相關(guān)設計規范和標準確定的方法，缺乏對相關(guān)標準說(shuō)明的深入解讀，導致站場(chǎng)設計坐標計算以及車(chē)站能力計算時(shí)，相關(guān)參數的選用不準確，迫切需要加強這方面的訓練。
3.對現場(chǎng)的計算機輔助設計軟件不了解。長(cháng)期以來(lái)，鐵路區段站課程設計都是學(xué)生在計算分析比較的基礎上，運用CAD畫(huà)出設計方案圖。目前隨著(zhù)計算機技術(shù)的快速發(fā)展，鐵路站場(chǎng)計算機輔助設計系統已廣泛運用到鐵路勘測設計部門(mén)的站場(chǎng)設計工作中，鐵路站場(chǎng)計算機輔助設計CASD系統可用于普速、客運專(zhuān)線(xiàn)和高速鐵路各種速度目標值鐵路站場(chǎng)設計。為了使學(xué)生能夠深刻地理解鐵路站場(chǎng)規劃及設計的內涵及方法，掌握該學(xué)科的最新技術(shù)規范以及專(zhuān)業(yè)技能，快速適應今后相關(guān)工作崗位的要求，需要基于CASD系統對站場(chǎng)課程設計的內容和方法進(jìn)行重新整合，使學(xué)生在掌握了相關(guān)理論知識的基礎上，熟練運用鐵路站場(chǎng)計算機輔助設計CASD系統快速解決站場(chǎng)設計難點(diǎn)問(wèn)題的能力，提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能和綜合素質(zhì)，全方位地提升教學(xué)質(zhì)量。
4.教學(xué)時(shí)間的安排上理論課程的教學(xué)與課程設計教學(xué)同步。由于《站場(chǎng)與樞紐規劃設計》理論課程與《站場(chǎng)課程設計》安排在同一學(xué)期同時(shí)開(kāi)始，因為沒(méi)有進(jìn)行理論課程的學(xué)習無(wú)法進(jìn)行課程設計，因此，通常是把前6周的站場(chǎng)課程設計的課時(shí)安排上理論課，隨后在學(xué)習了相關(guān)理論知識后再布置區段站的課程設計。同時(shí)，課程設計的教學(xué)安排一周2學(xué)時(shí)，不具有連貫性，理論課程經(jīng)常會(huì )占用課程設計的時(shí)間，影響了課程設計的效果。
5.成績(jì)評定的手段和方法單一。長(cháng)期以來(lái)，站場(chǎng)課程設計的成績(jì)評定最主要的依據就是提交的設計報告和圖紙。這種以“終稿”來(lái)確定成績(jì)的做法，使得學(xué)生不知道課程設計的哪些地方需要改進(jìn)以及如何改進(jìn)。而區段站課程設計的目標是使學(xué)生掌握車(chē)站設計的理論和方法，有必要通過(guò)講評與交流來(lái)提高學(xué)生的實(shí)踐能力與設計水平。
三、《站場(chǎng)課程設計》教學(xué)改革的探索
1.增加本專(zhuān)業(yè)知識的擴展以及課程的實(shí)驗內容。隨著(zhù)高速鐵路的快速發(fā)展，鐵道部修編和新頒布了《鐵路技術(shù)管理規程》、《鐵路車(chē)站及樞紐設計規范》、《鐵路200km/h既有線(xiàn)技術(shù)管理暫行辦法》等規范，站場(chǎng)與樞紐規劃設計理論課程及課程設計需要對相關(guān)內容進(jìn)行更新和補充。
通過(guò)教師在課外查閱大量的資料，將當前軌道交通站場(chǎng)設計的新情況和新技術(shù)融入到課程的教學(xué)中去，擴展學(xué)生的視野與知識結構。增加高鐵車(chē)站行車(chē)組織和相關(guān)動(dòng)力學(xué)知識的擴展，擴充了車(chē)站各類(lèi)作業(yè)車(chē)的運行徑路和作業(yè)流程，以及車(chē)輛行駛軌跡等內容，使學(xué)生更好地理解相關(guān)技術(shù)標準的確定原因。為了配合站場(chǎng)課程設計的順利完成，在學(xué)習完鐵路站場(chǎng)技術(shù)條件后，布置中間站設計的實(shí)驗，重點(diǎn)訓練學(xué)生中間站平面設計的過(guò)程，車(chē)站設計各環(huán)節應該考慮的重點(diǎn)，使學(xué)生在實(shí)踐中體會(huì )設計的重點(diǎn)與難點(diǎn)，使其牢固地掌握車(chē)站設計的基本方法，為后期的區段站課程設計打下基礎。
2.調整《站場(chǎng)課程設計》的教學(xué)時(shí)間。改變一直以來(lái)理論課程與課程設計同步開(kāi)始的做法，將《站場(chǎng)與樞紐規劃設計》的理論課程教學(xué)安排在前，同時(shí)將《站場(chǎng)課程設計》集中安排在2周的時(shí)間里進(jìn)行，利用連續的2周時(shí)間來(lái)集中完成區段站的設計任務(wù)。
調整后的安排使得理論課程和課程設計能很好地進(jìn)行銜接，在有了理論知識儲備的基礎上進(jìn)行課程設計，同時(shí)課程設計的時(shí)間具有連貫性，便于學(xué)生集中時(shí)間與精力完成課程設計的相關(guān)任務(wù)，避免了部分計算和設計等工作的重復，能夠幫助學(xué)生在短期內較好地掌握區段站設計的各個(gè)環(huán)節。時(shí)間集中，便于老師與學(xué)生之間的面對面的溝通與指導，及時(shí)發(fā)現課程設計中存在的問(wèn)題和不足并解決，提高教學(xué)效果。區段站課程設計最好能在理論課結束后的小學(xué)期內進(jìn)行，讓學(xué)生在掌握了理論基礎后開(kāi)始實(shí)踐能力的培養，但由于小學(xué)期內其他實(shí)踐環(huán)節的安排，目前區段站課程設計是安排在理論課程學(xué)習后一年進(jìn)行的。
因此，這需要精心安排理論課程和課程設計的教學(xué)計劃，在理論課程教學(xué)的同時(shí)安排課程實(shí)驗和大作業(yè)，進(jìn)行鐵路中間站的設計和編組站初步設計，使學(xué)生更加牢固地掌握相應的專(zhuān)業(yè)知識，為后期的區段站課程設計打下基礎，同時(shí)在課程設計開(kāi)始前，讓學(xué)生提前復習站場(chǎng)與樞紐規劃設計理論課程，保證課程設計的效果。
3.傳統設計方法與CASD計算機輔助設計系統的結合。CASD（開(kāi)思得）計算機輔助設計系統是基于A(yíng)utoCAD和Access數據庫，采用面向對象的Objec-tARX、VC等開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)完成的。該系統適用性強，可適用于普速、客運專(zhuān)線(xiàn)、高速鐵路站場(chǎng)設計，可滿(mǎn)足站場(chǎng)專(zhuān)業(yè)在預可研、可研、初步設計及施工圖等設計階段的設計工作，可用于進(jìn)行復雜樞紐及各種站型車(chē)站的新建及改建設計工作。
該系統將車(chē)站看成股道的集合，而股道是由線(xiàn)路、各種類(lèi)型的道岔、信號機和車(chē)擋等實(shí)體組成的集合，即將這些實(shí)體賦予相應的專(zhuān)業(yè)設計信息及行為特征，對它們進(jìn)行連接編輯等操作，就可以形成站場(chǎng)股道，最終可形成站場(chǎng)平面圖。該系統分擔了設計者站場(chǎng)設計過(guò)程中的大部分工作量，減少了站場(chǎng)設計強度，縮短了設計周期，提高了設計質(zhì)量。
目前鐵路勘測設計部門(mén)在站場(chǎng)設計中已廣泛采用。但是在軟件的使用中發(fā)現學(xué)生過(guò)多地依靠輔助軟件來(lái)完成設計，缺乏應有的思考。而區段站課程設計的目標是全面、系統地掌握鐵路車(chē)站設計的基本理論和方法，因此，在課程設計環(huán)節要求學(xué)生必須要勤于思考，反復計算、推敲與對比各設計方案的優(yōu)缺點(diǎn)，而不能對設計理論和方法一知半解，僅僅是依靠CASD輔助設計軟件來(lái)完成任務(wù)。影響鐵路站場(chǎng)設計的相關(guān)因素諸多，站場(chǎng)平面布置的靈活性很大。
為了既能使學(xué)生掌握鐵路站場(chǎng)設計的理論與方法，培養學(xué)生把握設計方案的能力，又能使學(xué)生掌握站場(chǎng)設計領(lǐng)域內的新技術(shù)與新方法，本次《站場(chǎng)課程設計》教學(xué)改革要求學(xué)生必須運用所學(xué)的理論知識完成區段站設備設施的選型，參數的確定，車(chē)站咽喉的設計方案比選，繪制出區段站平面布置的詳圖，相關(guān)設備設施坐標的計算，以及線(xiàn)路有效長(cháng)的計算，然后通過(guò)CASD輔助設計軟件來(lái)驗證與優(yōu)化，并輸出相應的成果。
通過(guò)兩者的緊密結合，發(fā)揮了學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，使其積極思考，同時(shí)又掌握了CASD計算機輔助設計系統的使用，能運用CASD輔助設計軟件進(jìn)行車(chē)站的設計。上述訓練，增加了學(xué)生對區段站設計的探索，提高了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力和素質(zhì)，使課程更加切合鐵路站場(chǎng)與樞紐規劃實(shí)際，增強了課程的適應性和先進(jìn)性，以便快速適應今后相關(guān)工作崗位的需要。
4.完善課程設計教學(xué)大綱、任務(wù)書(shū)和指導書(shū)。與《站場(chǎng)與樞紐規劃設計》理論課程相配合，按照“加強基礎、提高能力、綜合培養”的原則，基于鐵路站場(chǎng)計算機輔助設計CASD系統軟件，對區段站課程設計任務(wù)書(shū)進(jìn)行補充與完善，增加系統軟件應用，以及設計方案對比分析的內容。
同時(shí)，編制區段站課程設計指導書(shū)，該課程設計指導書(shū)在最新設計規范指導下，通過(guò)廣泛征求學(xué)生和教師意見(jiàn)，對基于鐵路站場(chǎng)計算機輔助設計CASD系統的站場(chǎng)課程設計內容和方法進(jìn)行重新整合與補充完善，指導書(shū)的內容全面詳細，可操作性強，確實(shí)起到指導實(shí)踐教學(xué)的目的。逐步完善區段站課程設計題庫。課程設計是鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的主要手段，目前，站場(chǎng)課程設計課程已經(jīng)形成了雙線(xiàn)、單線(xiàn)樞紐區段站的不同情景設置，為了進(jìn)一步避免抄襲現象，可以逐步完善區段站課程設計題庫，確�；A數據不重復，使學(xué)生能獨立分析問(wèn)題與解決問(wèn)題，同時(shí)加強與任課老師的交流與探討。
5.改進(jìn)課程設計考核辦法。課程設計的考核采用設計過(guò)程考核與設計結果考核相結合的方式，其中設計過(guò)程部分成績(jì)的比重為30%，設計結果考核成績(jì)的比重為70%。設計結果的考核主要考核設計內容的完整性、設計方案的合理性、計算過(guò)程的準確性、設計圖紙和設計說(shuō)明文本的規范性。
為了讓學(xué)生更好地了解自己的設計存在的問(wèn)題并及時(shí)改進(jìn)，除了要求學(xué)生在設計報告說(shuō)明書(shū)的最后做課程設計的總結與體會(huì )說(shuō)明外，課程設計還應專(zhuān)門(mén)安排成果展示環(huán)節，從學(xué)生的課程設計報告中篩選出若干具有代表性的設計，在課堂上進(jìn)行設計成果展示，為了調動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性，讓其他學(xué)生對其展示的成果進(jìn)行點(diǎn)評，最后進(jìn)行任課老師的講評，學(xué)生在成果展示中的表現也計入到最終的設計結果考核成績(jì)當中。通過(guò)這種方式，學(xué)生能較深刻地體會(huì )到課程設計的難點(diǎn)，設計中存在的問(wèn)題和不足，進(jìn)一步理清設計思路，掌握設計的一般方法，提高自己的設計水平。
《站場(chǎng)課程設計》作為《站場(chǎng)與樞紐規劃設計》理論課之后的實(shí)踐鍛煉環(huán)節，是交通運輸專(zhuān)業(yè)的重要實(shí)踐課，本文從課程設計的內容、課程設計的時(shí)間安排、設計方法與設計手段以及課程考核等方面對《站場(chǎng)課程設計》教學(xué)改革進(jìn)行了研究與探索。將傳統設計方法與CASD計算機輔助設計系統結合，補充與完善了該課程設計的任務(wù)書(shū)與指導書(shū)，調整了課程設計的時(shí)間安排，優(yōu)化了課程考核方式，提高了學(xué)生的設計水平。作為實(shí)踐課程，應該與時(shí)俱進(jìn)，在不斷的教學(xué)實(shí)踐中繼續補充與完善。
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